第一篇：單片機課程設(shè)計任務(wù)
微機接口課程設(shè)計任務(wù)
一、所需設(shè)備：偉福系列單片機仿真實驗箱、PC機及實驗指導(dǎo)書
二、設(shè)計內(nèi)容（以下內(nèi)容每人任選一題）
設(shè)計內(nèi)容（題目）1：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
從鍵盤中任意選出6個鍵作為系統(tǒng)的功能鍵和LED數(shù)碼顯示一起組成一個單片機鍵盤顯示系統(tǒng)（小的監(jiān)控程序），并通過實驗箱上的接口芯片實現(xiàn)相應(yīng)的功能（注：這些硬件電路全在實驗箱上，但自己要能設(shè)計）。要求設(shè)計相應(yīng)的硬件電路，并畫出實現(xiàn)題目要求功能的流程圖，編寫、調(diào)試相應(yīng)的程序。
編程要求：
開機后顯示班級號（4位），學(xué)號（2位）（復(fù)位狀態(tài)），然后通過功能鍵設(shè)置參數(shù)，而后運行主程序。6個功能鍵為：
設(shè)置參數(shù)步驟：復(fù)位狀態(tài)下，按下“設(shè)定”鍵后6位顯示的狀態(tài)為：
顯示設(shè)定值顯示參數(shù)行(組)號
四位設(shè)定值中的某一位小數(shù)點亮（或者整個值閃爍），表示對該位進行設(shè)置。用“加一”、“減一”鍵改變該位的值，用“換位”鍵改變設(shè)置位（由左到右），用“確定”鍵保存設(shè)定的值。
本次設(shè)計要求能設(shè)置四行參數(shù)即可，每行參數(shù)在0－9999之間，當(dāng)連續(xù)按“確定”鍵時，對應(yīng)的行號（上圖）從01－04循環(huán)變化。按下“運行”鍵，執(zhí)行不同的程序，共有三種要求，每位同學(xué)只需完成其中一種要求即可或自愿全做：
1、執(zhí)行數(shù)據(jù)采集程序（參考硬件實驗十四，但要求不同），采集模擬量0－5V，顯示對應(yīng)的物理量在0000－某一組（行）之間變化。5V對應(yīng)的顯示值是多少可以在設(shè)定時通過參數(shù)設(shè)置選擇某一組（行）。
2、執(zhí)行數(shù)據(jù)采集程序，采集模擬量0－5V，顯示對應(yīng)的物理量在000－500變化，當(dāng)采集值大于設(shè)定值的10%時，聲光報警（自定方式），設(shè)定值在200－
400之間任意確定，運行前通過鍵盤給定，采集值恢復(fù)正常時，報警自動解除。
3、執(zhí)行溫度采集程序，顯示溫度值（參考實驗二十三），當(dāng)溫度大于設(shè)定值（25℃－35℃之間）時，讓直流電機轉(zhuǎn)動，溫度越高，轉(zhuǎn)速越快，轉(zhuǎn)速不做具體要求，只要能用肉眼
看出變化即可。溫度設(shè)定值通過鍵盤給定。
設(shè)計內(nèi)容（題目）2：數(shù)據(jù)采集與通訊系統(tǒng)
甲機（單片機）作為監(jiān)控機，通過鍵盤設(shè)定上限、下限值，通過RS-232通訊接口傳送給乙機（單片機），乙機根據(jù)AD轉(zhuǎn)換值與甲機傳送來的上限、下限值比較，當(dāng)大于上限值或小于下限值時，發(fā)生報警（聲、光報警）
。當(dāng)采集值處于上下限值之內(nèi)時，報警自動解除。甲機的上下限值隨時可以設(shè)定，乙機上下限值也要隨之改變。
提示：可在甲機上定義一個“通訊”功能鍵，當(dāng)上下限值設(shè)定完成后，按下“通訊”
鍵，上下限值的數(shù)據(jù)即可發(fā)送給乙機（該題目可以兩名同學(xué)配合完成）。
設(shè)計內(nèi)容（題目）3：直流電機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)
控制原理圖如下圖所示：
單片機雙機通訊控制示意圖 電機轉(zhuǎn)速控制原理示意圖圖
要求：直流電機按照給定的轉(zhuǎn)速運行，當(dāng)給定值變化時，電機轉(zhuǎn)速隨之變化。同時在LED顯示（6位八段碼）給定轉(zhuǎn)速值和實際轉(zhuǎn)速值，顯示格式如下：
其它設(shè)計內(nèi)容（題目）：學(xué)生自己命題，所需器件只要實驗室能夠領(lǐng)到即可，但應(yīng)綜合ADC、DAC、鍵盤、顯示及定時、中斷等功能，如秒表、電子鐘、溫度控制器等。
三、課程設(shè)計日程安排及設(shè)計報告要求，見《單片機原理與接口技術(shù)》網(wǎng)絡(luò)課堂。
四、開始課程設(shè)計前，要求熟練掌握做過的相關(guān)實驗，如鍵盤、LED八段碼動態(tài)顯示、ADC、DAC等實驗內(nèi)容（可以在第一次上機時訓(xùn)練）。暫時未安排上機實驗的同學(xué)，應(yīng)在圖書館、閱覽室、或其它實驗室進行查資料、或設(shè)計所選題目（軟/硬件）。
第二篇：單片機課程設(shè)計任務(wù)及要求
13Z機制《單片機課程設(shè)計》任務(wù)書及要求
一、本課程設(shè)計的目的和意義
通過課程設(shè)計使學(xué)生深入理解單片機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握單片機系統(tǒng)常用接口的設(shè)計及擴展方法。掌握匯編語言程序設(shè)計和程序調(diào)試的技巧。學(xué)會單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。為學(xué)生將來在機械設(shè)計制造及其自動化及其他領(lǐng)域應(yīng)用單片機技術(shù)打下良好基礎(chǔ)。
二、設(shè)計任務(wù)及要求
1.硬件設(shè)計：根據(jù)所選題目要求，完成基于單片機的完整硬件接口電路設(shè)計。
2.程序設(shè)計：根據(jù)需要畫出程序流程圖，設(shè)計出全部匯編程序并給出程序設(shè)計說明和程序注釋。
3.設(shè)計文件：設(shè)計報告字?jǐn)?shù)約4000~5000字（不包括程序清單），內(nèi)容及格式要求如下：
（1）報告內(nèi)容的一般安排
? 目錄（1頁）
? 前言（1頁）：說明所選題目的、當(dāng)今應(yīng)用說明、對課題的理解，及要解決的問題和課題的意義。
? 總體方案設(shè)計（3~4頁）：通過列舉和分析若干可行技術(shù)方案、原理，從中選定可行最優(yōu)設(shè)計方案，給出組成原理（框圖）及技術(shù)路線。
? 硬件設(shè)計（4~8頁）：元器件選擇與必要的介紹；單片機硬件系統(tǒng)及外圍接口電路的設(shè)計，原理說明。系統(tǒng)總電路圖可占完整一頁。
? 軟件設(shè)計（6~10頁）：設(shè)計各功能子程序、中斷服務(wù)程序，及主程序，程序中應(yīng)有必要的注釋。對于復(fù)雜程序結(jié)構(gòu)可先繪制程序流程圖。
? 設(shè)計小結(jié)（1頁）：對設(shè)計中所存在的問題和不足進行分析和總結(jié)，提出建議、解決的方法和對這次設(shè)計實踐的認(rèn)識、收獲和提高。
? 參考文獻（1頁）
（2）設(shè)計報告書寫要求
以班級為單位購買徐師大標(biāo)準(zhǔn)的課程設(shè)計報告本，人手一冊。課程設(shè)計報告本應(yīng)雙面書寫，每頁的文字部分不得少于16行、每行不少于22字。若整頁為匯編語言程序，則該頁不得少于20行。
設(shè)計說明書中插圖總數(shù)不宜超過10個，插圖可包括元器件圖、單片機系統(tǒng)硬件電路圖、程序流程圖等，插圖大小及所占篇幅根據(jù)線條密度定，線條不能太稀疏。插圖上下之外部不得留有超過一行文字高度的空白行。每個插圖要有圖號及圖名，圖號按順序標(biāo)注即可，例如“圖1××溫度傳感器引腳圖”。
設(shè)計內(nèi)容凡為網(wǎng)上下載、抄襲、復(fù)印、相互之間雷同者，課程設(shè)計成績?yōu)椴患案瘛?/p>
三、設(shè)計安排和成績分配
（一）設(shè)計時間：第19-20周（6月23日——7月4日）
第1天：上午在指定教室安排具體設(shè)計要求，整體指導(dǎo)。下午進行方案設(shè)計。
第2-4天：進行方案設(shè)計和硬件電路及接口設(shè)計。
第5-8天：進行軟件設(shè)計，繪制程序流程圖。
第9天：編寫控制程序，整改設(shè)計內(nèi)容，撰寫課程設(shè)計報告。
第10天：上午繼續(xù)撰寫設(shè)計報告，準(zhǔn)備答辯；下午交課程設(shè)計材料、答辯。
（二）設(shè)計成績分配：
1．課程設(shè)計報告占50%，其中：
硬件接口電路設(shè)計占25%（包括電路圖原理設(shè)計、電路連接和調(diào)試通過）；
程序設(shè)計占25%（包括程序設(shè)計說明、程序框圖、程序行注釋等）。
2．課程設(shè)計考勤占20%（兩次點名不到，取消答辯資格）。
3.答辯回答問題占30%。
13Z機制《單片機課程設(shè)計》題目
1． 模擬交通燈單片機控制系統(tǒng)設(shè)計
在主、支道路的十字路口分別設(shè)置紅黃綠三色交通控制燈，綠燈亮允許通行、黃燈亮要求壓線和已過線車輛盡快通過、紅燈亮禁止通行。某一方向的紅燈滅，則綠燈立即亮；綠燈滅，則黃燈閃爍五秒后紅燈才能亮。軟件編程必須用定時器及中斷技術(shù)編程。其他控制要求：
(1)主道路綠、黃、紅燈亮的時間分別為60秒、5秒（閃爍）、25秒；
次道路綠、黃、紅燈亮的時間分別為20秒、5秒（閃爍）、65秒；
(2)主、次道路時間指示采用倒計時，分別用2位數(shù)碼管顯示。
2．低頻信號發(fā)生器的設(shè)計
用單片機、DA轉(zhuǎn)換器等器件實現(xiàn)三角波、鋸齒波、方波、正弦波等周期信號。輸出信號頻率及波形的選擇可由旋轉(zhuǎn)波段開關(guān)設(shè)定。輸出信號頻率可設(shè)定為50Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1KHz等。
學(xué)生：陳則言、戴瑞、董中辰、杜凱、杜雙雙
3． 電子密碼鎖設(shè)計
由單片機及其他電子器件構(gòu)成密碼鎖的控制電路，當(dāng)輸入正確的密碼時，由單片機輸出信號以啟動開鎖機構(gòu)動作，并且用紅、綠LED指示關(guān)鎖、開鎖狀態(tài)。
設(shè)計要求：開鎖鍵盤為8個按鍵，其鍵名分別為A、B、C、D、E、F、G、開鎖。密碼鎖控制器中預(yù)存儲一個6位字符密鑰代碼，當(dāng)從開鎖鍵盤輸入密碼與存儲密鑰代碼相同時，按下開鎖鍵即可啟動開鎖控制電路，并且綠燈亮、紅燈滅表示開鎖狀態(tài)。
學(xué)生：顧澤敏、郭穎佳、姜秋軼、李夢、劉虎成4． 實用電子秤
應(yīng)用單片機及相關(guān)課程知識完成本設(shè)計。選擇適用的力傳感器或電阻應(yīng)變片、AD轉(zhuǎn)換器，設(shè)計基于單片機的電子秤控制系統(tǒng)，該稱最大稱重量為99.9kg，重量誤差不大于±0.1kg。
學(xué)生：劉歡歡、劉為川、劉曉鶴、劉鑄劍、欒洋
5．自動流水線工件計數(shù)器設(shè)計
應(yīng)用單片機和傳感器技術(shù)完成本設(shè)計。工件在自動線皮帶機上單方向傳送，當(dāng)工件通過檢測區(qū)時，由光敏傳感器檢測到工件并進行計數(shù)，計數(shù)值通過5位數(shù)碼管顯示器即刻器顯示，計數(shù)范圍為0～10000。當(dāng)傳送帶上每通過100個工件，即計數(shù)值為100的整數(shù)倍時，訊響器響鈴1秒；當(dāng)計數(shù)值達到10000時，計數(shù)值清零并啟動訊響器長鳴5秒。
學(xué)生：馬旭晨、喬樂樂、史神怡、宋昂、蘇威
6．多功能數(shù)字電子鐘
應(yīng)用單片機及數(shù)碼管等器件設(shè)計一電子鐘。電子鐘有六位數(shù)碼管顯示，具有顯示時、分、秒的功能，能借助鍵盤設(shè)置時間及報警時間等信息。報警時，蜂鳴器先鳴響5秒，然后停2秒，如果無人干預(yù)，蜂鳴器鳴響1分鐘后停止。
學(xué)生：王璞、王旭、王有為、王志明、武寧
7．出租車計價器
設(shè)計一個出租車自動計費器，計費包括起步價、行車?yán)锍逃嬞M二部分，系統(tǒng)能顯示總金額，計價范圍0-999.9元，精確到0.1元。起步價為5.0元，3Km之內(nèi)起步價計費，超過3Km，增加2.1元（即1KM增加2.1元）。
學(xué)生：徐加太、葉晨、葉心宇、俞榮山、張燦燦
8．轉(zhuǎn)速測量儀設(shè)計
應(yīng)用單片機和傳感器技術(shù)完成本設(shè)計。在旋轉(zhuǎn)輸出軸飛輪盤上安裝霍爾傳感器或光電元件，轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一圈傳感器可發(fā)出一個脈沖，由單片機及外圍相關(guān)器件組成的電路對該脈沖信號計數(shù)，并為之編制單片機控制程序，用數(shù)碼管輸出所測轉(zhuǎn)速。
學(xué)生：張國翔、張海洋、張輝、張冉、張賽
9．車速測量儀設(shè)計
公路上為限制轎車車速，設(shè)置了專用測速裝置。該測速裝置的工作原理是：在公路檢測區(qū)沿車道方向相距1米（也可由設(shè)計者自行選取）各設(shè)置一套光電傳感器，光電傳感器可由發(fā)光二極管及光敏元件組成，發(fā)光二極管和光敏元件分別置于車道左右兩側(cè)。當(dāng)車道中間無車輛或其他障礙物時，光敏元件能夠接收到發(fā)光二極管發(fā)出的光；當(dāng)轎車駛?cè)霗z測區(qū)，遮斷了光路，光敏元件則接受不到光。第一道傳感器用于控制計時開始，第二道傳感器用于控制計時停止，根據(jù)計時時間長短和兩道傳感器間距便可計算出車速。請設(shè)計該控制系統(tǒng)。
學(xué)生：張子華、趙方偉、趙煜星、周大喜、縱瑞博
10． 簡易計算器設(shè)計（備選）
用所學(xué)單片機設(shè)計一簡易計算器，計算器鍵盤為4×4，鍵名分別為0、1、2、??、9和“加”、“減”、“乘”、“除”、“＝”、“清零”共16個鍵。計算器能夠?qū)蓚€數(shù)字進行加、減、乘、除運算。操作過程：首先輸入操作數(shù)1，再按下運算類型鍵（即加、減、乘、除鍵），然后輸入操作數(shù)2，最后按下“＝”鍵運算結(jié)果通過數(shù)碼管顯示。要求鍵盤輸入的操作數(shù)能立即顯示在數(shù)碼管上，如果輸入的操作數(shù)不正確，按下“清零”則重新開始本次運算所需的所有操作。操作數(shù)取值范圍為兩字節(jié)數(shù)無符號整數(shù)（即0~65535），減法運算結(jié)果若為負(fù)數(shù)則顯示結(jié)果應(yīng)有負(fù)號；加法和乘法運算時，如結(jié)果過大，超過了65535，則數(shù)碼管顯示FFFFF，除法運算僅顯示商，忽略余數(shù)。
第三篇：10機械 單片機課程設(shè)計任務(wù)及要求
《單片機課程設(shè)計》任務(wù)書及要求
一、本課程設(shè)計的目的和意義
通過課程設(shè)計使學(xué)生深入理解單片機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握單片機系統(tǒng)常用接口的設(shè)計及擴展方法。掌握匯編語言程序設(shè)計和程序調(diào)試的技巧。學(xué)會單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。為學(xué)生將來在機械設(shè)計制造及其自動化及其他領(lǐng)域應(yīng)用單片機技術(shù)打下良好基礎(chǔ)。
二、設(shè)計任務(wù)及要求
1.硬件設(shè)計：根據(jù)所選題目要求，完成基于單片機的完整硬件接口電路設(shè)計。
2.程序設(shè)計：根據(jù)需要畫出程序流程圖，設(shè)計出全部匯編程序并給出程序設(shè)計說明和程序注釋。
3.設(shè)計文件：設(shè)計報告字?jǐn)?shù)不少于4000字（不包括程序清單），內(nèi)容及格式要求如下：
（1）報告內(nèi)容的一般安排
? 封面（1頁）
? 課程設(shè)計題目及任務(wù)要求（1頁）
? 目錄（1頁）
? 前言（1頁）：說明選題目的、當(dāng)今應(yīng)用說明、對課題的理解，及要解決的問題和課題意義。? 總體方案設(shè)計（2~3頁）：通過列舉和分析若干可行技術(shù)方案、原理，從中選定可行最優(yōu)設(shè)計方案，給出組成原理（框圖）及技術(shù)路線。
? 硬件設(shè)計（3~4頁）：元器件選擇與必要的介紹；單片機硬件系統(tǒng)及外圍接口電路的設(shè)計，原理說明。系統(tǒng)總電路圖可占完整一頁。
? 軟件設(shè)計（3~5頁）：設(shè)計各功能子程序、中斷服務(wù)程序，及主程序，程序中應(yīng)有必要的注釋。對于復(fù)雜程序結(jié)構(gòu)可先繪制程序流程圖。
? 設(shè)計小結(jié)（1頁）：對設(shè)計中所存在的問題和不足進行分析和總結(jié)，提出建議、解決的方法和對這次設(shè)計實踐的認(rèn)識、收獲和提高。
? 參考文獻（1頁）
（2）設(shè)計報告書寫要求
課程設(shè)計報告用16K紙手寫，每頁的文字部分不得少于17行、每行不少于22字。若整頁為匯編語言程序，則該頁不得少于22行。
設(shè)計說明書中插圖總數(shù)不宜超過12個，插圖可包括元器件圖、單片機系統(tǒng)硬件電路圖、程序流程圖等，插圖大小及所占篇幅根據(jù)線條密度定，線條不能太稀疏。插圖上下之外部不得留有超過一行文字高度的空白行。每個插圖要有圖號及圖名，圖號按順序標(biāo)注即可，例如“圖1××溫度傳感器引腳圖”。
設(shè)計內(nèi)容凡為網(wǎng)上下載、抄襲、復(fù)印、相互之間雷同者，課程設(shè)計成績?yōu)椴患案瘛?/p>
三、設(shè)計安排和成績分配
（一）設(shè)計時間：一周（五個工作日）
第一天：上午在指定教室安排具體設(shè)計要求，整體指導(dǎo)。下午進行方案設(shè)計。
第二天：進行方案設(shè)計和硬件電路及接口設(shè)計。
第三天：進行軟件設(shè)計，繪制程序流程圖。
第四天：編寫控制程序，整改設(shè)計內(nèi)容，撰寫課程設(shè)計報告。
第五天：上午繼續(xù)撰寫設(shè)計報告，準(zhǔn)備答辯；下午交課程設(shè)計材料、答辯。
（二）設(shè)計成績分配：
1．課程設(shè)計報告占50%，其中：
硬件接口電路設(shè)計占25%（包括電路圖原理設(shè)計、電路連接和調(diào)試通過）；
程序設(shè)計占25%（包括程序設(shè)計說明、程序框圖、程序行注釋等）。
2．課程設(shè)計考勤占20%（兩次點名不到，取消答辯資格）。
3.答辯回答問題占30%。
10機械《單片機課程設(shè)計》題目
1． 模擬交通燈單片機控制系統(tǒng)設(shè)計
在主、支道路的十字路口分別設(shè)置紅黃綠三色交通控制燈，綠燈亮允許通行、黃燈亮要求壓線和已過線車輛盡快通過、紅燈亮禁止通行。設(shè)計要求：
(1)主道路綠、黃、紅燈亮的時間分別為60秒、5秒、25秒； 次道路綠、黃、紅燈亮的時間分別為20秒、5秒、65秒；(2)主、次道路時間指示采用倒計時制，分別各用2位數(shù)碼管顯示。
學(xué)生：王遠(yuǎn)通、胡晉、張宇、陳樂樂、張鐵柱、王治
2．八路搶答器設(shè)計
利用所學(xué)單片機知識，完成八路驅(qū)動器系統(tǒng)的設(shè)計。該系統(tǒng)最多可夠?qū)崿F(xiàn)八人搶答，當(dāng)主持人按下“開始搶答”鍵后，答題人誰最先按下自己桌上的按鍵，則提示鈴聲響3秒，且在主持人前臺顯示器上顯示該人數(shù)字代號（即1、2、??、8）。一旦某答題人最先按下自己的搶答鍵后，自己則無法清除自己的“誤”按動作，系統(tǒng)也不再接受其他人的按鍵，只有通過主持人前臺上的“重新開始”按鈕才能清除。
學(xué)生：徐丹、王長遠(yuǎn)、任鵬飛、王玉生、姚雙、陳令
3．自動流水線工件計數(shù)器設(shè)計
應(yīng)用單片機和傳感器技術(shù)完成本設(shè)計。工件在自動線皮帶機上單方向傳送，當(dāng)工件通過檢測區(qū)時，由光敏傳感器檢測到工件并進行計數(shù)，計數(shù)值通過5位數(shù)碼管顯示器即刻器顯示，計數(shù)范圍為0～10000。當(dāng)傳送帶上每通過100個工件，即計數(shù)值為100的整數(shù)倍時，訊響器響鈴1秒；當(dāng)計數(shù)值達到10000時，計數(shù)值清零并啟動訊響器長鳴5秒。
學(xué)生：張劉羊、袁坤坤、漆冬之、杜永、張騰、寧志偉
4．轉(zhuǎn)速測量儀設(shè)計
應(yīng)用單片機和傳感器技術(shù)完成本設(shè)計。在旋轉(zhuǎn)輸出軸飛輪盤上安裝霍爾傳感器或光電元件，轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一圈傳感器可發(fā)出一個脈沖，由單片機及外圍相關(guān)器件組成的電路對該脈沖信號計數(shù)，并為之編制單片機控制程序，用數(shù)碼管輸出所測轉(zhuǎn)速。
學(xué)生：華沖、劉智勇、陳希倫、崔彪、孫啟舜、郭云鵬
5．低頻信號發(fā)生器的設(shè)計
用單片機、DA轉(zhuǎn)換器等器件實現(xiàn)三角波、鋸齒波、方波、正弦波等周期信號。輸出信號頻率及波形的選擇可由旋轉(zhuǎn)波段開關(guān)設(shè)定。輸出信號頻率可設(shè)定為50Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1KHz等。
學(xué)生：蔣飛飛、王繼生、湯飛、凌鑫、王全軍、俞蕾蕾
6．倒計時鐘的設(shè)計
應(yīng)用單片機及數(shù)碼管等器件設(shè)計倒計時鐘。電子鐘有9位數(shù)碼管顯示，分別顯示剩余時間的天數(shù)（3位）、小時、分鐘和秒；該系統(tǒng)能借助鍵盤設(shè)置時間及報警時間等信息。當(dāng)?shù)褂嫊r到達時，報警系統(tǒng)啟動。
學(xué)生：劉漢臣、王棟、姜艷平、杭宇、劉奇、張力
7． 實用電子秤
應(yīng)用單片機及相關(guān)課程知識完成本設(shè)計。選擇適用的力傳感器或電阻應(yīng)變片、AD轉(zhuǎn)換器，設(shè)計基于單片機的電子秤控制系統(tǒng)，該稱最大稱重量為99.9kg，重量誤差不大于±0.1kg。
學(xué)生：騰買買、陳宇航、劉保、姜天馳、劉昌元、黃亞
8．模擬電子琴設(shè)計
應(yīng)用單片機知識完成該設(shè)計。模擬電子琴由單片機控制實現(xiàn)發(fā)音，電子琴具有八個按鍵，分別對應(yīng)dou，ruai，mi，fa，sou，la, xi，dou（高）八的音階的輸出。當(dāng)按下這些按鍵時，不同頻率的脈沖經(jīng)喇叭驅(qū)動電路放大濾波后，就會發(fā)出不同的音調(diào)。按鍵按下后則持續(xù)發(fā)音，直到按鍵被彈起則發(fā)音停止。C調(diào)音節(jié)各音的頻率如下：
表：各音階標(biāo)稱頻率值
9． 電子密碼鎖設(shè)計（備選題）
由單片機及其他電子器件構(gòu)成密碼鎖的控制電路，當(dāng)輸入正確的密碼時，由單片機輸出信號以啟動開鎖機構(gòu)動作，并且用紅、綠LED指示關(guān)鎖、開鎖狀態(tài)。
設(shè)計要求：開鎖鍵盤為8個按鍵，其鍵名分別為A、B、C、D、E、F、G、開鎖。密碼鎖控制器中預(yù)存儲一個6位字符密鑰代碼，當(dāng)從開鎖鍵盤輸入密碼與存儲密鑰代碼相同時，按下開鎖鍵即可啟動開鎖控制電路，并且綠燈亮、紅燈滅表示開鎖狀態(tài)。
10． 電子數(shù)字鐘的設(shè)計（備選題）
利用所學(xué)單片機知識，設(shè)計一個單片機控制的電子數(shù)字鐘，其功能要求如下：
數(shù)字鐘有時、分、秒共6位數(shù)碼管。時鐘每秒更新一次，當(dāng)秒為59時，下一秒到來時，秒顯示00，切分鐘內(nèi)容加1；當(dāng)分鐘達到59時，下次更新分鐘時將顯示為00；小時建議用24小時制，當(dāng)小時顯示23時，下次更新小時時將顯示00。根據(jù)需要布置若干個調(diào)時按鍵，可調(diào)整當(dāng)前小時和分鐘。
11． 電子秒表設(shè)計（備選題）
該秒表設(shè)有“啟動”、“停止”兩個開關(guān)按鈕，三位數(shù)碼管計數(shù)顯示，計時范圍00.0~99.9秒。當(dāng)開啟電源開關(guān)后，秒表顯示88.8持續(xù)一秒，然后顯示0.0，進入準(zhǔn)備計時狀態(tài)。當(dāng)按下“啟動”按鈕則啟動計時，并且同步顯示當(dāng)前計時時間；當(dāng)按下“停止”按鈕，計時暫停，并顯示當(dāng)前計時時間；此時若再次按下“啟動”按鈕后將從當(dāng)前已計時時間上累計計時；當(dāng)按下“停止”按鈕后，若再次按下“停止”按鈕并且保持按下兩秒鐘，則計時清零，顯示“0.0”；當(dāng)再次按下“啟動”按鈕后，可重新從“0.0”開始計時。
12． 車速測量儀設(shè)計（備選題）
公路上為限制轎車車速，設(shè)置了專用測速裝置。該測速裝置的工作原理是：在公路檢測區(qū)沿車道方向相距1米（也可由設(shè)計者自行選取）各設(shè)置一套光電傳感器，光電傳感器可由發(fā)光二極管及光敏元件組成，發(fā)光二極管和光敏元件分別置于車道左右兩側(cè)。當(dāng)車道中間無車輛或其他障礙物時，光敏元件能夠接收到發(fā)光二極管發(fā)出的光；當(dāng)轎車駛?cè)霗z測區(qū)，遮斷了光路，光敏元件則接受不到光。第一道傳感器用于控制計時開始，第二道傳感器用于控制計時停止，根據(jù)計時時間長短和兩道傳感器間距便可計算出車速。
13． 噴漆房恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計（備選題）
通過8位旋轉(zhuǎn)撥碼盤輸入設(shè)定溫度（80、81、82、83、84、85、86、87），A/D轉(zhuǎn)換器把溫度傳感器送來的噴漆房溫度模擬量信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，通過單片機對該數(shù)字信號進行比較，自動控制電發(fā)熱元件開關(guān)，以控制房間溫度保持在設(shè)定值。
14． 全自動單缸洗衣機控制器的設(shè)計（備選題）
設(shè)計說明：全自動單缸洗衣機有洗滌模式和甩干模式兩種。洗滌和甩干共用一個電機驅(qū)動，洗滌時高低速換檔電磁鐵不通電，傳動離合器接低速檔，電機以大減速比通過皮帶驅(qū)動洗衣波輪低速正反向旋轉(zhuǎn)。甩干時，換檔電磁鐵通電，傳動離合器接高速檔，電機高速驅(qū)動洗衣滾筒旋轉(zhuǎn)，靠離心作用脫水。單相電機正反轉(zhuǎn)采用繼電器或可控硅控制，低速洗滌和高速脫水采用電磁鐵控制的機械傳動換檔，排水閥為電磁開關(guān)閥。兩種模式時序說明如下：
洗滌模式：洗滌時長可選擇6、9、12、15分鐘四種時長，由用戶通過按鍵設(shè)定。
停洗
甩干模式：洗滌模式結(jié)束即自動進入甩干模式。甩干時首先打開排水閥排空桶內(nèi)水，然后啟動電機驅(qū)動滾筒甩干，甩干時間可由用戶通過按鍵設(shè)定為1、3、5分鐘三種時長，甩干時間到則電機停轉(zhuǎn)并啟動報警音樂。
15． 簡易計算器設(shè)計（備選題）
設(shè)計說明：設(shè)計一簡易計算器，計算器鍵盤為4×4，分別為0、1、2、??、9共10個數(shù)字鍵和“加”、“減”、“乘”、“除”、“＝”、“清零”6個輔助鍵。所設(shè)計計算器能夠?qū)蓚€一位數(shù)進行加、減、乘、除運算。計算器使用時首先輸入第一個操作數(shù)，再按下運算類型鍵（即加、減、乘、除鍵），然后輸入第二個操作數(shù)，最后按下“＝”鍵運算結(jié)果通過數(shù)碼管顯示。要求鍵盤輸入的操作數(shù)能立即顯示在數(shù)碼管上，如果輸入的操作數(shù)不正確，按下“清零”則重新開始本次運算所需的所有操作。
第四篇：單片機課程設(shè)計
單片機課程設(shè)計
課題： 簡易電子琴設(shè)計
學(xué)
院：
電氣與信息工程學(xué)院 專
業(yè)：
電子信息工程 姓
名：
李琳琳 學(xué)
號：
093411106
指導(dǎo)老師：
田巍
河南城建學(xué)院
2014年
01 月
01 日
第五篇：單片機課程設(shè)計
課 程 設(shè) 計
設(shè)計題目： 基于單片機的8*8點陣顯示數(shù)字設(shè)計
學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 二級學(xué)院： 專
業(yè)： 班
級： 學(xué)
號：
目 錄
摘要??????????????????????????Ⅱ 1 方案選擇及總體設(shè)計???????????????????1 1.1方案確定?????????????????????1 1.1.1功能要求????????????????????1 1.1.2方案確定????????????????????1 1.2器件選擇?????????????????????1 2 控制系統(tǒng)設(shè)計??????????????????????2 2.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計?????????????????2 2.1.1整體模塊設(shè)計??????????????????2 2.1.2單片機AT89C51?????????????????2 2.1.3單片機最小系統(tǒng)設(shè)計???????????????5 2.1.3.1晶振電路設(shè)計?????????????????5 2.1.3.2復(fù)位電路設(shè)計?????????????????5 2.1.4驅(qū)動電路設(shè)計??????????????????6 2.1.5LED點陣顯示設(shè)計????????????????9 2.2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計?????????????????11 2.2.1軟件設(shè)計思想??????????????????11 2.2.2主程序流程圖??????????????????11 2.2.3子程序流程圖??????????????????13 3 系統(tǒng)仿真及調(diào)試????????????????????14 3.1系統(tǒng)調(diào)試?????????????????????14 3.2系統(tǒng)仿真?????????????????????14 3.2.1protrus軟件仿真????????????????14 3.2.2程序??????????????????????14 總結(jié)?????????????????????????^?17 參考文獻????????????????????????18
I
摘 要
現(xiàn)在市場上各類基于LED的顯示屏較多，但大部分產(chǎn)品為單一模式的LED顯示屏，其在顯示內(nèi)容的更換及顯示屏的重組等方面都存在不便之處。但隨著信息化社會的迅速發(fā)展，LED顯示屏正在向顯示內(nèi)容豐富、信息更改方便等方面發(fā)展。因此制作一款多功能的LED廣告顯示屏是非常有意義地。
LED驅(qū)動顯示采用動態(tài)掃描方法，動態(tài)掃描方式是逐行輪流點亮，這樣掃描驅(qū)動電路就可以實現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動器。以8×8點陣為例，把所有同一行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽的接法），先送出對應(yīng)第1行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定的時間，然后熄滅；再送出第2行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時間，然后熄滅；第8行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。該方法能驅(qū)動較多的LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機的資源。
本次課程設(shè)計的題目為8×8點陣數(shù)字顯示，設(shè)計的任務(wù)為使用單片機控制8×8的點陣顯示0到9的數(shù)字，不僅顯示清晰，并且每經(jīng)過一定時間，顯示的數(shù)字加一，從0 到 9 循環(huán)。以AT89C51單片機為核心，采用串行傳輸、動態(tài)掃描技術(shù)，制作一款模塊化LED多功能顯示屏。
在資料收集方面，主要是參考了《51單片機原理及應(yīng)用—基于Keil C與Proteus》一書，結(jié)合了一些網(wǎng)絡(luò)資料，以及一些集成塊的使用說明書。
在整個工作過程中，根據(jù)收集來的資料繪制出大概的原理圖，然后通過Proteus仿真，與此同時運用Keil 編程，用Keil 與Proteus進行聯(lián)調(diào)，調(diào)試成功后確定了原理圖和控制程序。
II
第一章 方案選擇及總體設(shè)計
1.1 方案確定
1.1.1 功能要求
1、采用STC-51單片機作為微處理器。
2、設(shè)計一個8×8點陣LED數(shù)碼字符顯示器。
3、在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足、穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_。
4、動態(tài)顯示“0——9”幾個字符。
1.1.2 方案確定
采用ST89C51單片機作為微處理器，將共陽極二極管用共陰型接法連接成8×8點陣LED數(shù)碼字符陣列，通過程序控制，采用動態(tài)顯示，建立字符庫“0——9”。
1.2 器件選擇
微處理器采用ST89C51系列單片機，ST89C51單片機是這幾年在我國非常流行的單片機，是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）高性能單片機，可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次，具有低功耗、高性能的特點。
AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。
第二章 控制系統(tǒng)設(shè)計
2.1控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
2.1.1整體模塊設(shè)計
本設(shè)計行、列驅(qū)動電路，顯示器電路，運用單片機的智能化，系統(tǒng)的將每個功能電路模塊連接在一起，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2-1所示。
點陣顯示器行驅(qū)動電路PC上位機單片機8×8點陣LED顯示器電路點陣顯示器列驅(qū)動電路
圖2-1 硬件系統(tǒng)框圖
此次需要實現(xiàn)的功能是利用一個ST89C51，一個8×8LED點陣，動態(tài)顯示“0——9”10個字，采用PC上位機驅(qū)動顯示電路。
2.1.2 單片機AT89C51 AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS8位單片機,片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn), 兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元,功能強大AT89C51單片機能提供許多高性價比的應(yīng)用場合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。
AT89C51單片機引腳圖如圖2-2所示。
圖2-2 AT89C51引腳圖
AT89C51管腳說明： VCC：供電電壓。GND：接地。
P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。
P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。
P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行
存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。
P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。
P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： P3口管腳
備選功能： P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）
P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。
RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。
ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。
/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。
/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。
XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：
來自反向振蕩器的輸出。
2.1.3 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計
單片機的最小系統(tǒng)是能夠讓單片機工作的最小硬件電路。除了單片機外，最小系統(tǒng)還包括復(fù)位電路和時鐘電路。
復(fù)位電路：單片機的復(fù)位電路接在復(fù)位信號RST上，復(fù)位電路用于將單片機內(nèi)部電路的狀態(tài)恢復(fù)到初始值。需要復(fù)位時按下按鈕即可。
時鐘電路：時鐘電路為單片機工作提供基本時鐘。時鐘電路中包含一個晶體振蕩器，簡稱晶振，頻率范圍是1.2~12MHz。晶體振蕩頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率也越高，單片機的運行速度也就越快
ST89C51單片機最小系統(tǒng)電路由復(fù)位電路、晶振電路兩部分組成。2.1.3.1 晶振電路設(shè)計
ST89C52單片機芯片內(nèi)部設(shè)有一個由反向放大器構(gòu)成的振蕩器，XTAL1和XTAL2分別為振蕩電路的的輸入端和輸出端，時鐘可有內(nèi)部或外部生成，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩電路就會產(chǎn)生自激振蕩。系統(tǒng)采用的定時元件為石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶振頻率采用12MHZ，C1、C2的電容值取30pF，電容的大小起頻率微調(diào)的作用。晶振電路圖如圖2-3所示。
C1XTAL130pFC2XTAL230pF圖2-3 晶振電路圖
X112MHZ
2.1.3.2 復(fù)位電路設(shè)計
ST89C51單片機在啟動運行時或者出現(xiàn)死機時需要復(fù)位，使CPU以及其他功能部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機有多種復(fù)位方式，常用的復(fù)位操作有上電復(fù)位和手動復(fù)位方式。本設(shè)計采用最簡單的上電復(fù)位方式，電路如圖2-4所示。上電復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的，復(fù)位電路產(chǎn)生的復(fù)位信號（高電平有效）由RST引腳送入到內(nèi)部的復(fù)位電路，對ST89C51單片機進行復(fù)位，復(fù)位信號要持續(xù)兩個機器周期（24個時鐘周期）以上，才能使ST89C51單片機可靠復(fù)位。當(dāng)上電時，C1相當(dāng)于短路，有時碰到干擾時會造成錯誤復(fù)位，可在復(fù)位端加個去耦電容，可以取得很好的效果。
ST89C51單片機復(fù)位電路如下圖所示：
VCCAT89C51VCCC510MF/25VRSTR94.7KVSSR24.7KVSSRSTR1C10MF/25VS5 RSTVCCAT89C51VCC
圖2-4 上電復(fù)位電路圖
圖2-5 按鍵電平復(fù)位電路圖
復(fù)位電路工作原理：
上電瞬間RST引腳的電位與VCC等電位，RST引腳為高電平，隨著電容C5充電電流的減少，RST引腳的電位不斷下降，可以保持RST引腳在為高電平的時間內(nèi)完成復(fù)位操作。
當(dāng)單片機已在運行當(dāng)中時，按下復(fù)位鍵S5后再松開，也能使RST引腳為一段時間的高電平，從而實現(xiàn)ST89C51單片機復(fù)位。
2.1.4 驅(qū)動電路設(shè)計
驅(qū)動電路圖如圖2-6所示。
圖2-6 驅(qū)動電路圖
74LS245引腳圖如圖2-7所示。
圖2-7 74LS245引腳圖
引出端符號： A A總線端
B B總線端
/G 三態(tài)允許端(低電平有效)DIR 方向控制端
74LS245是用來驅(qū)動LED或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。
如果用89C51的P0口輸出到數(shù)碼管，那就要考慮到數(shù)碼管的亮度以及P0口帶負(fù)載的能力，當(dāng)89C51單片機的P0口總線負(fù)載達到或超過P0最大負(fù)載能力時，必須接入74LS245等總線驅(qū)動器。選用74LS245提高驅(qū)動能力。P0口的輸出經(jīng)過74LS245提高驅(qū)動后，輸出到數(shù)碼管顯示電路。
工作原理：
當(dāng)片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由B向A傳輸;（接收）DIR=“1”，信號由A向B傳輸；（發(fā)送）當(dāng)CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。
正向點亮一顆LED，至少也要10～20mA，若電流不夠大，則LED不夠大。而不管是ST89C51的I/O口，還是TTL、CMOS的輸出端，其高態(tài)輸出電流都不是很高，不過1～2mA而已。因此很難直接高態(tài)驅(qū)動LED，這時候就需要額外的驅(qū)動電路，通常有共陽型與共陰型LED陣列驅(qū)動電路，本設(shè)計才用共陰型高態(tài)掃描信號驅(qū)動電路。
共陰型LED陣列驅(qū)動電路采用高態(tài)掃描，也就是任何時間只有一個高態(tài)信號，其它則為低態(tài)。一行掃描完成后，再把高態(tài)信號轉(zhuǎn)化到近鄰的其他行，掃描信號接用一個反向驅(qū)動器，ST89C51本身內(nèi)置一個反向驅(qū)動器，本設(shè)計將ST89C51作為點矩陣顯示控制系統(tǒng)的控制核心，通過點矩陣實時顯示并移動字符。
單片機的串口與行驅(qū)動器相連，用來發(fā)送顯示數(shù)據(jù)信息。P3口與LED陣列的行引腳相連，送出數(shù)據(jù)、地址以及系統(tǒng)控制信號。輸出低態(tài)時，最大可吸取0.5A，即500mA，若每個LED取30mA，7個LED同時點亮，需要210mA，完全滿足LED點亮的基本條件。
所要顯示的信號送入74LS245芯片，然后連接到LED陣列的列陣腳。對于高態(tài)的顯示信號，將可提供其所連接LED的驅(qū)動電流，而這個驅(qū)動電流經(jīng)過LED到輸出端，形成正向回路，即可點亮該LED。其中每個晶體管任何時間只需負(fù)
責(zé)驅(qū)動一個LED，所以選擇30mA射極電流的晶體管。驅(qū)動電路如圖2-6所示。
2.1.5 LED點陣顯示設(shè)計
本設(shè)計采用ATMEL公司的AT89C51作矩陣顯示控制系統(tǒng)控制核心，12MHZ晶振,8?8點陣共陽LED顯示器。其中，P0口作為字符數(shù)據(jù)輸出口,P3口為字符顯示掃描輸出口,第31腳(EA)接電源，改變電阻（270×8）的大小可改變顯示字符的亮度，驅(qū)動用74LS245芯片。
本設(shè)計LED矩陣顯示器電路選用8×8點陣模塊，系統(tǒng)由單片機控制。LED顯示屏是將發(fā)光二極管按行按列布置的，在掃描驅(qū)動方式下可以按行掃描按列控制，也可以按列掃描按行控制。本文就是使用1塊8×8點陣，采用按列掃描按行控制控制方式，掃描順序自左向右，以滿足數(shù)字顯示的要求。8×8點陣LED結(jié)構(gòu)如圖2-8所示。
8×8點陣LEDabcdefgh12345678
圖2-8 LED數(shù)碼顯示管
8×8 點陣LED的工作原理：LED點陣的顯示方式是按顯示編碼的順序，一行一行地顯示。對于共陽型的點陣來說，當(dāng)某一點所在的行對應(yīng)高電平“1”并且其所在的列對應(yīng)低電平“0”的時候，這一點就會被點亮。將每一行的顯示時間進行一定的延時,由于人的視覺暫留現(xiàn)象，就會感覺到8行LED是在同時顯示的。若顯示的時間太短，則亮度不夠，若顯示的時間太長，將會感覺到閃爍。圖2-9為8×8點陣LED外觀及引腳圖，其等效電路如圖2-10所示，只要其對應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如如果想使左上角LED點亮，則Y0=1，X0=0即可。應(yīng)用時限流電阻可以放在X軸或Y軸。一個8×8點陣是由64個發(fā)光二極管按規(guī)律組成的，如圖2-10所示。圖中，行接高電平，列接低電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。
圖2-9 8×8點陣LED外觀及引腳圖
圖2-10 8×8點陣LED等效電路
8×8點陣數(shù)字顯示的編碼原理: 8×8點陣數(shù)字顯示主要應(yīng)用行掃描動態(tài)顯示的方法實現(xiàn)，如圖2-11所示，將行線依次置零，一次對列線編碼，有紅色填充部分為1，無填充部分為0。
圖2-11 8×8點陣數(shù)字顯示的編碼原理
如此可得到“0”的編碼為{0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00},同理可得到：
{0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00}
//1 {0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00}
//2 {0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}
//3 {0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00}
//4 {0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00}
//5 {0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00}
//6 {0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00}
//7 {0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}
//8 {0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00}
//9 2.2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
2.2.1 軟件設(shè)計思想
主程序先進行設(shè)置中斷，并啟動，再進行鍵盤掃描載入“0——9”字型，然后判斷一組字型是否掃描完，按不同情況進行循環(huán)調(diào)用子程序。進入子程序后，首先設(shè)置相應(yīng)的程序，反復(fù)調(diào)用顯示子程序，并在顯示過程中反復(fù)調(diào)用鍵盤掃描子程序進行延時，判斷是否退出相應(yīng)的方式顯示子程序。設(shè)計過程中，能很好得提高按鍵響應(yīng)速度。
2.2.2 主程序流程圖
主程序首先設(shè)置并啟動T0中斷，然后調(diào)用初始化程序，為后面程序要用到的數(shù)據(jù)調(diào)入，并清零一些用到的數(shù)據(jù)單元，然后載入“0——9”字型，進行掃描。圖2-12為主程序流程圖。
圖2-12 主程序流程圖
2.2.3 子程序流程圖（定時中斷服務(wù)程序）
圖11 子程序流程圖（定時中斷服務(wù)程序）
第三章 系統(tǒng)仿真及調(diào)試
3.1系統(tǒng)調(diào)試
根據(jù)硬件電路圖核對了元器件的型號、極性，安裝是否正確，檢查硬件電路連線是否與電路原理圖一致，檢查電路元器件是否都已經(jīng)連接好。
通電后，用示波器檢測單片機的復(fù)位和晶振電路是否有復(fù)位信號和振蕩信號。
3.2 系統(tǒng)仿真
3.2.1 proteus軟件仿真
使用proteus原理及仿真如圖3-1所示。
如圖3-1 proteus原理及仿真圖
3.2.2 程序
#include
{ 0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00，//0 //1 0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00，//2 0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，//3 0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00，//4 0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00, 0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00，0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00
};uchar i=0,t=0,Num_Index;//主程序 void main(){ P3=0x80;
Num_Index=0;
//從0開始顯示
TMOD=0x00;
//T0方式0 TH0=(8192-2000)/32;//2ms定時
TL0=(8192-2000)%32;IE=0x82;
//允許T0中斷
TR0=1;
//啟動T0 while(1);}
//T0中斷函數(shù)
void LED_Screen_Display()interrupt 1 { TH0=(8192-2000)/32;
//恢復(fù)初值
TL0=(8192-2000)%32;P0=0xff;
//輸出位碼和段碼
P0=~Table_of_Digits[Num_Index*8+i];P3=_crol_(P3,1);
//P3循環(huán)向左一位 //5 //6 //7
//8 //9
}
if(++i==8)i=0;if(++t==250){
} t=0;
//每屏一個數(shù)字由8個字節(jié)構(gòu)成 //每個數(shù)字刷新顯示一段時間
if(++Num_Index==10)Num_Index=0;//顯示下一個數(shù)字
總結(jié)
經(jīng)過單片機的課程設(shè)計，我有了很大的收獲。
首先，就是讓我加深了對單片機的掌握和理解與應(yīng)用，知道單片機到底是怎樣控制點陣，怎樣應(yīng)用在生活中的。并且讓我懂得了要善于思考，追求嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真解決問題，才會有更多的收獲。
然后，提高了通過查閱資料解決問題的能力。通過查閱大量的相關(guān)資料，詳細(xì)了解了LED的發(fā)光原理和LED顯示屏的原理，了解了LED的現(xiàn)狀，清楚地了解了LED顯示屏與其它顯示屏相比較有那些優(yōu)點，明確了研究目標(biāo)。并且通過對單片機資料的查閱和應(yīng)用，更進一步增加了對單片機知識的理解和運用能力。并證實了自己的思路：“查資料→思考總結(jié)→運用→找出差錯，再查資料和向別人詢問→再次運用”的正確性。
最后，本系統(tǒng)能夠完成設(shè)計任務(wù)，能夠顯示數(shù)字0-9，并且顯示也較為穩(wěn)定清晰。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點。在本次課程設(shè)計中，主要使用了Proteus和Keil等軟件進行硬件電路和控制程序的設(shè)計，加深了對這些軟件的了解。感到Proteus對電子專業(yè)的同學(xué)來說是一個很有用的軟件。總體來說這次的課程設(shè)計很成功，達到了預(yù)想的目的：學(xué)到了知識，提高了能力，完成了任務(wù)。
參考文獻
[1] 張靖武,周靈彬 《單片機系統(tǒng)的PROTEUS設(shè)計與仿真》北京 電子工業(yè)出版社 [2] 吳金戌，沈慶陽，郭庭吉 《8051單片機實踐與應(yīng)用》北京 清華大學(xué)出版社 [3] 李群芳，肖看 《單片機原理、接口及應(yīng)用》北京 清華大學(xué)出版社
[4] 張毅剛，彭喜元等 《新編MCS-51單片機應(yīng)用設(shè)計 》黑龍江 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [5] 李朝青，劉艷玲編著 《單片機原理及接口技術(shù)》北京 航空航天大學(xué)出版社
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